KR20040108593A - 엘라스토머 결합 시트 재료 및 그 제조 방법 - Google Patents

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죄르그라테
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Abstract

본 발명은 경화 엘라스토머 성분과 그것에 결합된 1종 이상의 충전제를 포함하는 성분을 포함하고, 상기 경화 엘라스토머 성분은, 비경화 상태에서 주쇄에 불포화 탄소 이중 결합을 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하로 함유하는 1종 이상의 경화 엘라스토머를, 엘라스토머 총함량을 기준으로 약 25 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 60 중량% 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료에 관한 것이다.

Description

엘라스토머 결합 시트 재료 및 그 제조 방법{ELASTOMER-BONDED SHEET MATERIAL AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION}
본 발명은 시일링용으로 특히 유용한 엘라스토머 결합 시트 재료에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 엘라스토머 결합 시트 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
섬유 강화 엘라스토머 가스킷이 비가역성 노화(aging)에 민감하다는 사실은 알려져 있다. 종래, 엘라스토머가 노화되더라도 그 재료의 안정성을 유지하도록 80 중량%까지의 초고함량 석면을 사용함으로써 그러한 사실을 은폐하였다. 석면으로 인해 야기되는 건강상의 위험이 밝혀지자, 그것을 다른 섬유, 특히 합성 섬유, 예를 들면 p-아라미드 섬유, 유리 섬유 또는 탄소 섬유로 대체하려는 시도들이 이루어졌다. 그러나, 그러한 섬유들이 고가라는 점과 특정 섬유의 사용과 관련한 제조상의 문제점은 그들의 함량을 현저히 감소시켜야 하고 저가의 분말상 섬유, 예를 들면 카올린, 이산화규소, 흑연 등으로 대체하여야 함을 의미한다.
결과적으로, 엘라스토머가 사용된 원료의 최저 열안정성을 갖고 노화에 민감하여 섬유상 또는 분말상 충전제의 장기간 보전성이 손상된다 하더라도, 가스킷 재료의 안정화율 증가를 위해서는 엘라스토머 결합제를 사용해야 한다.
엘라스토머 재료로서 통상적으로 사용되는 R 고무 유형(NBR, SBR, NR 등과 같은 디엔 엘라스토머) 및 그것에 공중합된 삼원중합체(아크릴로니트릴 또는 스티렌 등)의 양에 따라, 가스킷 재료에 주로 사용되는 고무의 유형은 35%까지의 불포화 탄소 이중 결합을 함유하는데, 이들 이중 결합은 산소와 직접 반응하여 과산화수소물을 형성할 수 있기 때문에, 고무를 산화에 민감하게 만든다. 이어서 생성된 과산화수소물의 수소 원자가 제거됨으로 말미암아 중합체 유리 라디칼이 형성되고 그에 따라 거대 분자의 분해가 일어난다. 이와 같은 대부분의 호기성 열적 노화의 중요한 작용에는 탄성 모듈러스의 유의의 증가 및 그와 관련된 가요성의 감소, 즉 취성의 증가가 포함된다. 또한, 취성의 증가는 미세균열을 일으킬 수 있고, 그 결과, 예를 들면 설비의 운전 개시 및 운전 정지 중의 파이프라인 시스템의 팽창으로 인해 개시되는 가스킷 가공된 플랜지에서의 부하 변화가 최소인 경우에도, 가스킷의 완전 파열에 이를 수 있다.
또한 엘라스토머 재료의 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합의 후경화로 인해 추가의 문제가 일어날 수 있다. 소비되지 않은 가교제(예를 들면, 황, 황 공여체 또는 과산화적으로 발생된 유리 라디칼)의 존재 하에 주쇄에 비가교 디엔이 존재하는 한, 엘라스토머 재료는 그것의 가공-경화 후 장기간의 후-가교에 민감한 상태를 유지한다. 가스킷의 경우, 그러한 문제는 재료의 경화를 유발하고, 앞에서 예시한 것과 같은 작용을 할 것이다.
본 발명의 목적은 섬유상 충전제의 함량이 비교적 작더라도 장기간 성능이 개량된 엘라스토머 결합 시트 재료를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 노화 현상이 감소된 엘라스토머 결합 시트 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 섬유상 충전제의 함량이 비교적 작더라도 장기간 성능이 개량된 엘라스토머 결합 시트 재료의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 섬유상 충전제의 함량이 비교적 작더라도 장기간 성능이 개량된 엘라스토머 결합 시트 재료의 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 가스켓용 엘라스토머 결합 시트 재료의 바람직한 일 실시예의 단면도이다.
도 2는 엘라스토머 결합 시트 재료의 제조를 위한 2-롤 캘린더를 도시하는 도면이다.
본 발명은 경화 엘라스토머 성분과 그것에 결합된 1종 이상의 충전제를 포함하는 성분을 포함하고, 상기 경화 엘라스토머 성분은, 비경화 상태에서 주쇄에 불포화 탄소 이중 결합을 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하로 함유하는 1종 이상의 경화 엘라스토머를, 엘라스토머 총함량을 기준으로 약 25 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 60 중량% 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료에 관한 것이다.
본 발명은 또한 경화 엘라스토머 성분과 그것에 결합된 1종 이상의 충전제를 포함하는 성분을 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료에 관한 것인데, 시트 재료에는 경화에 의해 부착되어 단단히 결합되고 1종 이상의 충전제가 결합된 경화 엘라스토머를 포함하는 2 이상의 층이 존재하며, 1 이상의 층, 총수보다는 작은 수의 층에서, 1종 이상의 충전제는 미경화 상태에서 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합이 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하인 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된다.
그러한 재료의 장기간 성능은 상당히 개량되는데, 1종 이상의 충전제가 결합된 경화 엘라스토머를 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료에서는, 경화 엘라스토머 재료가, 미경화 상태에서 주쇄에 불포화 탄소 이중 결합을 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하로 함유하는 1종 이상의 경화 엘라스토머를, 엘라스토머 총함량을 기준으로 약 25 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 60 중량% 포함하는 경우에, 거대 분자의 분해가 더욱 서서히 진행된다.
경화된 엘라스토머 재료에 의해 결합되고 1종 이상의 충전제를 포함하며, 경화에 의해 부착되어 단단히 결합된, 완전 결합된 2 이상의 층을 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료에서는, 1 이상의 층이, 미경화 상태에서 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합이 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하인 경화 엘라스토머에 의해, 특히 폴리메틸렌 유형의 적어도 실질적으로 포화된 주쇄를 가진 부분 수소화 R 고무 또는 M 고무에 의해 결합된 경우, 산화에 대한 민감성이 상당히 더 감소하고 거대 분자의 분해 속도가 훨씬 더 느려진다. 여기서 중요한 것은, 시트 재료는 엘라스토머 혼합물, 예를 들면 M 고무를 포함하는 엘라스토머 혼합물과 R 고무를 포함하는 엘라스토머 혼합물을 사용하여 제조된 동종 구조물을 함유하지 않으며, 다시말하면 2 이상의 이종 층을 포함하는데, 적어도 하나는 주쇄에 불포화 탄소 이중 결합을 10% 이하로 함유하는 엘라스토머만을 사용해서 결합되어 있다는 것이다. 다른 층은 R 고무에 의해서만 결합되거나, 부분 수소화된 R 고무 및/또는 M 고무를 비롯하여 R 고무의 임의의 바람직한 조합물에 의해서 결합되어도 좋다. "탄소 이중 결합을 갖거나 갖지 않는" 각 층들이 교대로 배치되는 것이 유리하다.
그러한 이종 층이 필요한 것은, 특히 2 이상의 엘라스토머가 동시 존재하는 상태에서의 가교 중에 일어나는 경쟁 반응 때문이다. 예를 들면, 서로 다른 부분 하전, 입체 구조 또는 공액 이중 결합으로 인해 다양한 디엔들이 더 일찍 또는 더 빨리 가교하고, 따라서 이들이 브릿지 형성제를 모두 고갈시킨다. 그 결과, 가교제의 부족으로 인해 혼합물에 존재하는 반응성이 낮은 엘라스토머들의 가교가 덜 일어나거나 일어나지 않을 것이다. 이러한 경우라면, 엘라스토머는 시트 재료 내에 비가교된 형태 또는 부적당하게 가교된 형태로 존재하게 되고, 그 엘라스토머는 섬유상 및 분말상 충전제를 결합하는 안정화 매트릭스로서 기능하지 못할 것이다.
또한 별도의 이종 층을 보강하는 것에 의해 하나의 시트 재료 내에 다른 가교 시스템을 사용할 수 있다. 이 방법으로, 예를 들면 pH, 가속제, 활성화제의 측면에서 이상적으로 제제화된 경화 시스템을 각 엘라스토머 또는 각 엘라스토머 혼합물에 사용하여 이상적인 가교를 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 2 이상의 층을 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료의 제조 방법에 관한 것이며, 각 층에 대해, 용매의 존재 하에 엘라스토머 성분, 가교제, 가공 조제 및 충전제를 혼합하여 그들을 포함하는 출발 혼합물을 제조하고, 출발혼합물을 층으로 연속 가공하여 그 층들이 경화에 의해 부착되어 단단히 결합된 시트 재료를 형성하며, 출발 혼합물을 제조함에 있어서, 1 이상의 층에 대해서는 미경화 상태에서 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합이 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하인 1종 이상의 경화 엘라스토머를 포함하는 엘라스토머 성분만을 사용한다.
본 발명의 추가의 실시형태는 후술하는 설명 및 청구의 범위에서 확인할 수 있다.
바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명
도 1의 단면도에 도시된 플랫 가스킷(flat gasket)을 제조하는 데 적합한 시트 재료의 실시형태는 2개의 층(1,2)을 포함하며, 충전제는 이중 결합 함량이 7% 이하이고 부분 수소화된 니트릴-부타디엔 고무에 의해 결합되어 있다. 이들 두 층(1,2) 사이에는 층(3)이 존재하는데, 충전제는 1종 이상의 R 고무에 의해 결합되어 있다. 층 1 내지 3은 경화에 의해 부착되어 서로 단단히 결합되어 있다. 층 1 내지 3은 두께가 약 100 ㎛ 내지 4 ㎜이다. 또한, 특정 용도의 경우, 예를 들면 접착제층 또는 이형층의 형태로 얇은 외부 코팅(4,5)이 존재할 수도 있다. 층 1 내지 3 중 일부 또는 전부가 직물, 특히 망사 거즈 형태의 강화재, 또는 팽창 금속의 강화 성분을 함유할 수도 있다.
도 2에 예로서 도시된 2-롤 캘린더는 하나의 큰 가열 롤(6)(원주 1 내지 6 m)(통상 140℃ 내지 190℃)과, 그 위에 원주가 작은 냉각 롤(7)(통상 10℃ 내지 30℃)을 구비하는데, 이들은 반대로 회전한다. 냉각 롤(7)은 화살표(9)로 표시된 바와 같이 유압 실린더(8)에 의해 가열 롤(6)을 향하는 방향으로 가압된다. 페이스트상태 또는 부스러기 상태의 재료(10)는 닙으로 유입되어 시트 재료로 된 하나의 층을 형성한다. 2-롤 캘린더는 증기화되는 용매를 포집하기 위해 적당한 하우징(11) 내에 수용되어 있다.
시트 재료를 제조하기 위해서, 고속 혼합기에서 개개의 원료, 예를 들면 엘라스토머 재료, 경화 첨가제, 분말상 충전제, 섬유 재료 및 가공 조제를 주로 유기 용매, 예를 들면 휘발류, 톨루엔 또는 크실렌과 함께 혼합하여 균질의 재료를 형성한다. 1종 이상의 엘라스토머를 사용하는 경우, 그들의 블렌딩은 고속 혼합기에서 동시에 수행한다. 원료의 첨가 순서는 재료의 구성에 따라 다르다. 혼합기는 교반기 패들 또는 교반기 블레이드, 적당한 경우에는 하나 이상의 고속 나이프 헤드를 구비할 수 있다. 혼합 공정은 페이스트 상태 또는 부스러기 상태의 재료를 형성한다. 이어서 도 2의 2-롤 캘린더에서, 페이스트 상태 또는 부스러기 상태의 재료를 닙으로 유입시키고 통상 동일 원주 속도로 회전하는 회전 롤(6,7)의 반대-회전 운동을 이용하여 조성물을 시스템으로 인출하는 것에 의해 상기 재료를 더 가공하여 시이트 재료를 형성한다. 그 결과, 시트 재료는 약 0.008 내지 0.02 mm의 박층을 형성하고, 가열 롤(6)의 표면 상에서 용매의 증발과 고무의 초기 가교가 일어난다. 이들 층에는 롤(6)이 회전할 때마다 추가의 층이 연속적으로 추가된다. 롤에 부착된 직후, 롤(6)이 회전하는 동안 각 층은 건조 및 경화하며, 롤(6,7) 사이에 가해지는 압력에 의해 압착된다. 제조되는 각 층의 최종 두께가 소정치에 도달하고, 시트 재료의 층이 모두 완성되면, 롤(6,7)을 이격시켜 정지시키고, 롤(6)을 둘러싸고 있는 시트 재료를 절단하여 롤(6)에서 박리해 낸다. 형성된 시트 재료로부터, 예를들면 통상적으로 스탬핑 가공 또는 절단하거나, 레이저-절단하거나, 고압 워터젯에 의해 절단하거나, 또는 톱으로 절단하여 유용한 플랫 가스킷을 제조할 수 있다.
실시예
실시예 1: 매트릭스로서 R 고무만을 포함하는 조성물 1
난류 혼합기에서 하기의 원료를 혼합하여 부스러기들의 균질한 덩어리를 형성하였다.
- 13부∼17부의 R 고무(이 경우, 니트릴-부타디엔 고무)
- 38부∼45부의 카올린
- 3부∼8부의 분말형 실리카
- 5부∼9부의 파라-아라미드 섬유
- 25부∼30부의 유리 섬유
- 2부∼3부의 황, 활성화제, 가속화제, 공활성화제 및 가공 조제를 포함하는 유황계 경화 첨가제
NBR은 혼합 공정 중에 28부∼33부(건조물질 총량을 기준으로)의 톨루엔을 사용하여 용해하였다.
실시예 2: 매트릭스로서 R 고무 및 M 고무를 포함하거나 부분 수소화된 R 고무를 포함하는 블렌드를 함유하는 조성물 2
난류 혼합기에서 하기의 원료를 혼합하여 부스러기들의 균질한 덩어리를 형성하였다.
- 6.5부∼8.5부의 R 고무(이 경우, 니트릴-부타디엔 고무)
- 6.5부∼8.5부의 M 고무 또는 이중 결합 함량이 7% 이하인 고무(이 경우, 부분 수소화된 니트릴-부타디엔 고무(34±1% ACN, 3∼5%의 잔류 이중 결합))
- 38부∼45부의 카올린
- 3부∼8부의 분말형 실리카
- 5부∼9부의 파라-아라미드 섬유
- 25부∼30부의 유리 섬유
- 2부∼3부의 황, 황 공여체, 활성화제, 가속화제, 공활성화제 및 가공 조제를 포함하는 유황계 경화 첨가제
두 엘라스토머는 혼합 공정 중에 28부∼33부(건조물질 총량을 기준으로)의 톨루엔을 사용하여 용해하였다.
실시예 3: 매트릭스로서 M 고무 또는 부분 수소화된 R 고무만을 포함하는 조성물 3
난류 혼합기에서 하기의 원료를 혼합하여 부스러기들의 균질한 덩어리를 형성하였다.
- 13부∼17부의 M 고무 또는 이중 결합 함량이 7% 이하인 고무(이 경우, 부분 수소화된 니트릴-부타디엔 고무(34±1% ACN, 3∼5%의 잔류 이중 결합))
- 38부∼45부의 카올린
- 3부∼8부의 분말형 실리카
- 5부∼9부의 파라-아라미드 섬유
- 25부∼30부의 유리 섬유
- 2부∼3부의 황, 황 공여체, 활성화제, 가속화제, 공활성화제 및 가공 조제를 포함하는 유황계 경화 첨가제
HNBR은 혼합 공정 중에 28부∼33부(건조물질 총량을 기준으로)의 톨루엔을 사용하여 용해하였다.
실시예 4: 샘플 시트의 제조
도 2에 도시된 2-롤 수직 캘린더를 사용하여 샘플 시트를 제조하였다.
고압수로 가열된 롤(6)을 표면 온도 180±5℃로 가열하였다. 롤(6)의 원주는 4060 mm이고 그 폭은 1560 mm이었다. 냉각 롤(7)은 냉각수를 이용하여 표면 온도 20±5℃로 냉각하였다. 냉각 롤(7)의 원주는 1585 mm이고 그 폭은 1560 mm이었다. 냉각 롤(7)은 롤(6)에 90±1 kN의 힘을 가하였다. 두 롤(6,7)은 30 내지 90 m/분의 원주 속도(특히, 시트 두께에 따라)로 반대 방향으로 동시에 움직인다. 두 롤(6,7)이 회전하는 동안, 제조된 조성물(10)은 조금씩 닙으로 유입되었다. 조성물(10)의 초기 총중량은 캘린더링 공정이 종료된 후 2 mm 두께의 가스킷 시트가 인출될 수 있도록 선택하였다.
매 경우마다, 총중량 30 kg의 바람직한 조성물 1 내지 3을 롤 가공 처리하여 하기 표에서와 같이 두께 2 mm의 가스킷 시트를 제조하였다:
샘플 번호 층의 수 및 두께 결합제 상대 함량
1 1(2 mm) 실시예 1에 의한 100% NBR 조성물
2 1(2 mm) 실시예 3에 의한 100% HNBR 조성물
3 1(2 mm) 실시예 2에 의한 50% HNBR/50% NBR 조성물
4 3 상대 함량 절대 함량
0.5 mm 제1층: 100% HNBR 실시예 3에 의한 25% HNBR 조성물
1.0 mm 제2층: 100% NBR 실시예 2에 의한 50% NBR 조성물
0.5 mm 제3층: 100% HNBR 실시예 3에 의한 25% HNBR 조성물
절대 총함량: 50% HNBR/50% NBR
샘플 시트 1 내지 3에 비해, 샘플 4는 조성물 1과 조성물 3 둘다 사용하여 3개의 층을 포함하는 시트를 제조하였다. 절차는 다음과 같이 하였다. 먼저, 샘플 1 내지 3과 동일한 처리 조건 하에 7.5 kg의 조성물 3을 롤 가공하고, 압축한 다음 경화시켰다. 롤을 중단시키지 않고, 즉 바로 이어서 15 kg의 조성물 1을 조성물 3의 제1층 위에 압축한 다음 경화시켰다. 다시, 바로 이어서 롤을 중간 중단시키지 않고, 7.5 kg의 조성물 3을 롤 가공에 의해 추가하고, 압축한 다음 경화시켰다. 즉, 샘플 시트 4는, 상부층 및 하부층은 HNBR만으로 결합되고 중간층은 매트릭스로서 NBR을 사용하는, 도 1에 도시된 바와 같이 서로 결합하고 있는 3개의 층을 포함한다.
여기서 중요하고도 분명한 사실은, 샘플 시트 3 및 샘플 시트 4는 완전히 동일량의 동일 원료(경화제 제외)로 구성되지만, 엘라스토머의 가공 방법이 다르다는 것은 이들이 이종의 층으로 존재하게 됨을 의미한다는 것이다. 사용되는 엘라스토머에 따라, 각 고무마다 이상적인 경화 특성을 얻기 위해서 각 층마다 가교 첨가제를 달리 할 수도 있다.
가스킷의 노화 성능에 대한 사용된 엘라스토머의 효과와 엘라스토머가 존재하는 구조의 효과를 정성 분석하기 위해서, 샘플 시트에 대해 고온 습윤 증기 테스트를 수행하였다. 이 테스트는, 320℃의 고온과 120 바 압력의 습윤 증기 환경이 테스트 중에 엄청난 열적 및 산화적 스트레스를 엘라스토머에 가하기 때문에, 극한 조건 하에서 엘라스토머 결합 플랫 가스킷의 분해 성능을 테스트하는 데 대단히 적합하고, 다른 종류의 가스킷 재료를 구분하는 것이 가능하다.
Da= 98 mm, D1= 58 mm, d= 2 mm 크기의 가스킷 링을 샘플 시트 1 내지 4로부터 스탬핑 가공하였다. 이 시험편을 폐쇄된 블라인드 플랜지(closed blind flange) 내에 44 N/mm2의 압력을 이용하여 테스트 도구에 고정시켰다. 상기 폐쇄된 블라인드 플랜지 내에는 10 g의 탈염수가 들어 있었다. 블라인드 플랜지의 온도를 320℃로 하였다. 내부에 존재하는 물 중 일부가 증발하여 블라인드 플랜지 내에 습윤 증기 환경을 형성하였다. 블라인드 플랜지는 폐쇄되어 있기 때문에, 내부 압력이 증기압 곡선에 의해 요구되는 120 바까지 되었다. 데이타 래더를 사용하여 내부 압력을 시간의 함수로서 기록하였다.
시험편의 균열 또는 파열된 이음새를 따른 증기의 탈출로 말미암아 블라인드 플랜지 내에서 발생하는 갑작스런 압력 강하는 엘라스토머의 분해로 인해 가스킷이 손상되었음을 나타내는 것이다.
이 시스템 내의 갑작스런 압력 강하가 소멸되는 시간은 가스킷, 그리고 사용된 엘라스토머 각각의 노화 내성의 척도로서 채택할 수 있다.
샘플 시트 1 내지 4에 대한 결과는, 작업 시간이 각각 4일, 17일, 15일 및 30일이고, 그에 상당하게 노화 공정이 서서히 일어났다. 원래는 NBR의 절반을 HNBR로 대체하면 상당한 작업 시간 증가가 초래되지만, 이종의 층을 포함하고 열 및 산화에 대한 내성이 상당히 증가된 샘플 시트 4에 한해서는, 원료 및 처리 변수가 동일한 경우에도 그 절반에 불과하다. 따라서, 이러한 유형의 층을 포함하는 시트 재료를 제공하는 것이 바람직하다.
섬유상 충전제로서 1종 이상의 하기 섬유를 임의로 첨가할 수 있다: 파라-아라미드 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 셀룰로스 섬유 또는 셀룰로스 유도체를 포함하는 섬유, 면 섬유, 섬유상 월러스토나이트, 유리 섬유, 광물성 울 섬유 또는 중합체 섬유 등.
분말상 충전제로서 1종 이상의 하기 재료를 임의로 첨가할 수 있다: 하소 카올린, 비하소 카올린, 중정석, 월러스토나이트, 분말 운모, 분말 점판암 또는 혈암, 분말 수정, 카본 블랙, 흑연, 분말 유리, 탄산칼슘, 코르크, 각종 실리카, 탄화규소, 질화규소, 산화티탄, 질화붕소 등.
가능하고 유리한 경우, 충전제는 표면 처리하여, 예를 들면 실란, 티타네이트, 스태네이트 등을 사용하여 특정의 특성을 부여할 수 있다.
가교 시스템으로서 하기 가교 화학물질 군 중 1종 이상을 임의로 사용할 수 있다: 황-가속화제 시스템, 황-공여체 시스템, 과산화물, 고에너지 방사선 또는 디아민 또는 포스페이트 가교 시스템 또는 티오포스페이트 가교 시스템.
가공 조제 또는 첨가제로서 1종 이상의 하기 물질을 임의로 사용할 수 있다: 이형제, 저작작용 조제, 안정화제, 항산화제, 접착 촉진제, 유기 및 무기 착색제, 팽창제, 가소제 또는 경화 지연제.
R 고무에 사용되는 매트릭스 재료는 하기 엘라스토머 중 1종 이상인 것이 바람직하다: NR, NBR, SBR, BR, IR 또는 CR(ISO 1629에 의한 약어).
M 고무 또는 바람직하게는 주쇄에 존재하는 불포화 이중 결합의 함량이 10%이하, 특히 7% 이하인 고무의 매트릭스 재료로서는 하기 엘라스토머 중 1종 이상을 사용할 수 있다: EPDM, EPM, HNBR, ACM, AECM, FKM 또는 EAM. HSBR, HNR, HCR 등과 같은 부분 수소화 고무 역시 매트릭스 재료로서 사용할 수 있다.
엘라스토머에 적합한 경우, 용매로서 하기 극성 또는 비극성 물질을 사용할 수 있다: 휘발유, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에탄올, THF, 물, 에스테르, 케톤 또는 디클로로메탄.
시트 재료는, 예를 들면 소정의 목적에 적합한 형태로, 층 1 내지 3을 별도로 제조한 후 경화에 의해 그 층들을 결합시키거나 층 1 내지 3을 연속 제조함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에 의해 제공되는 엘라스토머 결합 시트 재료는 섬유상 충전제의 함량이 비교적 작더라도 개량된 장기간 성능과 감소된 노화 현상을 나타낸다.
이상은 바람직한 실시형태를 참조하여 본 발명을 나타내고 설명하였지만, 당업자들은 청구의 범위에 정의된 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는한 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (18)

  1. 경화 엘라스토머 성분과 그것에 결합된 1종 이상의 충전제를 포함하는 성분을 포함하고, 상기 경화 엘라스토머 성분은, 비경화 상태에서 주쇄에 불포화 탄소 이중 결합을 10% 이하로 함유하는 1종 이상의 경화 엘라스토머를, 엘라스토머 총함량을 기준으로 약 25 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 60 중량% 포함하는 것이 특징인 엘라스토머 결합 시트 재료.
  2. 제1항에 있어서, 경화에 의해 부착되어 단단히 결합되고 1종 이상의 충전제가 결합된 경화 엘라스토머를 포함하는 2 이상의 층이 존재하며, 1 이상의 층, 총수보다는 작은 수의 층에서, 1종 이상의 충전제는 미경화 상태에서 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합이 10% 이하인 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 것이 특징인 시트 재료
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 불포화 탄소 이중 결합의 7% 이하가 엘라스토머의 주쇄에 존재하는 것이 특징인 시트 재료.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 충전제는 분말상, 박층상 또는 섬유상이며, 각 층상 재료의 30 중량% 이상의 비율로 존재하는 것이 특징인 시트 재료.
  5. 제4항에 있어서, 상기 충전제가 유기 및 무기 물질로 이루어지는 군에서 선택된 것이 특징인 시트 재료.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1종 이상의 충전제가 표면 처리 또는 표면 비처리 파라-아라미드 섬유, 유리 섬유, 무기 울 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 셀룰로스 섬유, 셀룰로스 유도체 섬유, 면 섬유, 섬유상 월러스토나이트, 중합체 섬유, 하소 카올린, 비하소 카올린, 중정석, 분말형 월러스토나이트, 운모, 점판암, 혈암, 수정, 카본 블랙, 흑연, 분말 유리, 탄산칼슘, 코르크, 이산화규소, SiC, 질화규소로 이루어지는 군에서 선택된 것이 특징인 시트 재료.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 층이 NR, NBR, SBR, BR, IR, CR, EPDM, EPM, HNBR, ACM, AECM, FKM, CSM 및 EAM으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 것이 특징인 시트 재료.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, EPDM, EPM, HNBR, ACM, AECM, FKM 및 EAM으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합되는 하나 이상의 층을 포함하는 것이 특징인 시트 재료.
  9. 제2항에 있어서, 층의 두께가 약 100 ㎛ 내지 4 ㎜인 것이 특징인 시트 재료.
  10. 제2항에 있어서, 주쇄에 10% 이하의 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 각 층은 주쇄에 20% 이상의 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 하나의 층과 교대로 존재하는 것이 특징인 시트 재료.
  11. 제2항에 있어서, 주쇄에 7% 이하의 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 각 층은 주쇄에 20% 이상의 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 하나의 층과 교대로 존재하는 것이 특징인 시트 재료.
  12. 경화 엘라스토머 성분과 그것에 결합된 1종 이상의 충전제를 포함하는 성분을 포함하고, 경화에 의해 부착되어 단단히 결합되고 1종 이상의 충전제가 결합된 경화 엘라스토머를 포함하는 2 이상의 층이 존재하며, 1 이상의 층, 총수보다는 작은 수의 층에서, 1종 이상의 충전제는 미경화 상태에서 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합이 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하인 1종 이상의 엘라스토머에 의해 결합된 것이 특징인 엘라스토머 결합 시트 재료.
  13. 2 이상의 층을 포함하는 엘라스토머 결합 시트 재료의 제조 방법으로서, 각 층에 대해, 용매의 존재 하에 엘라스토머 성분, 가교제, 가공 조제 및 충전제를 혼합하여 그 들을 포함하는 출발 혼합물을 제조하고, 출발 혼합물을 층으로 연속 가공하여 그 층들이 경화에 의해 부착되어 단단히 결합된 시트 재료를 형성하며, 출발 혼합물을 제조함에 있어서, 1 이상의 층에 대해서는 미경화 상태에서 주쇄에 존재하는 불포화 탄소 이중 결합이 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하인 1종 이상의 경화 엘라스토머를 포함하는 엘라스토머 성분만을 사용하는 것이 특징인 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 출발 혼합물을 하나의 가열 롤과 하나의 냉각 롤을 구비한 2-롤 캘린더로 가공하여 층을 형성시키는 것이 특징인 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 하나 이상의 층을 위한 출발 혼합물을 제조하는 데 사용된 엘라스토머 재료는 R 고무, R 고무의 조합물, M 고무의 조합물 및 R 고무와 M 고무의 조합물을 포함하는 군에서 선택된 엘라스토머를 포함하는 것이 특징인 방법.
  16. 제1항 또는 제2항의 재료를 포함하는 플랫 가스킷.
  17. 제12항의 재료를 포함하는 플랫 가스킷.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 스탬프 가공 또는 절단 가공 중 하나에 의해 재료로부터 제조된 것이 특징인 플랫 가스킷.
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